教育试验的变量选择课件.ppt
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- 教育 试验 变量 选择 课件
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1、教育研究方法基础教育研究方法基础温忠麟温忠麟 主编主编目录目录第一章第一章 教育研究概述教育研究概述第二章第二章 教育研究选题与设计教育研究选题与设计第三章第三章 文献检索与综述文献检索与综述第四章第四章 教育经验总结教育经验总结第五章第五章 教育研究方法教育研究方法第六章第六章 个案研究个案研究第七章第七章 教育统计与教育测验教育统计与教育测验第八章第八章 教育实验研究教育实验研究第九章第九章 教育叙事研究教育叙事研究第十章第十章 教育行动研究教育行动研究第十一章第十一章 教育研究成果表述教育研究成果表述 第八章第八章 教育实验研究教育实验研究第一节第一节 教育实验概述教育实验概述第二节第二
2、节 教育实验选题与实验假设教育实验选题与实验假设第三节第三节 教育实验的变量选择、测量和控制教育实验的变量选择、测量和控制第四节第四节 教育实验的类型和设计教育实验的类型和设计第五节第五节 教育实验的评价教育实验的评价 实验:合理地控制和创设一定的条件,实验:合理地控制和创设一定的条件,从而验证假设、探究现象成因从而验证假设、探究现象成因 实验与调查实验与调查 实验:条件控制、事前有假设、探究因果实验:条件控制、事前有假设、探究因果 调查:自然现象、可以没有假设、现状与关系调查:自然现象、可以没有假设、现状与关系第五章第五章 教育调查研究教育调查研究第一节第一节 教育实验概述教育实验概述 一、
3、教育实验的特征一、教育实验的特征二、教育实验的功能和局限性二、教育实验的功能和局限性三、教育实验的步骤三、教育实验的步骤一、教育实验的特征一、教育实验的特征 在一定的社会关系和现实情景中进行在一定的社会关系和现实情景中进行 难于精确量化难于精确量化 (具模糊性和随机性)(具模糊性和随机性) 丰富、生动、复杂和多样丰富、生动、复杂和多样 伦理性伦理性第一节第一节 教育实验概述教育实验概述二、教育实验的功能和局限性二、教育实验的功能和局限性教育实验的功能:教育实验的功能: 检验现有的教育理论和教学方法是否有效。检验现有的教育理论和教学方法是否有效。 检验自己的经验和设想是否有效,为发现和检验自己的
4、经验和设想是否有效,为发现和揭示新的教育特点和规律提供必要的基础。揭示新的教育特点和规律提供必要的基础。 检验他人的经验和成果是否有效,以便在引检验他人的经验和成果是否有效,以便在引进时进行改造、变通和发展。进时进行改造、变通和发展。 为新出现的教育理论假说应用于教育实践寻为新出现的教育理论假说应用于教育实践寻找可行的操作程序。找可行的操作程序。第一节第一节 教育实验概述教育实验概述二、教育实验的功能和局限性二、教育实验的功能和局限性教育实验的局限性:教育实验的局限性: 变量控制造成环境失真变量控制造成环境失真 实验可能引起副效应实验可能引起副效应 测验误差测验误差 选择误差选择误差第一节第一
5、节 教育实验概述教育实验概述三、教育实验的步骤三、教育实验的步骤可分三个阶段:可分三个阶段: 实验选题和设计。实验选题和设计。 主要工作有:选定实验课题、提出实验假设、主要工作有:选定实验课题、提出实验假设、明确实验目的、选择实验对象(被试)、实验明确实验目的、选择实验对象(被试)、实验的设计、实验人员的组织和培训、准备实验用的设计、实验人员的组织和培训、准备实验用品、制订实验计划。品、制订实验计划。 实验的实施。实验的实施。 主要工作有:根据实验设计进行前测、编组、主要工作有:根据实验设计进行前测、编组、控制实验情景、后测、记录实验情况。控制实验情景、后测、记录实验情况。第一节第一节 教育实
6、验概述教育实验概述第一节第一节 教育实验概述教育实验概述 数据分析和报告结果。数据分析和报告结果。 主要工作有:核算实验结果、数据整理和分主要工作有:核算实验结果、数据整理和分析(包括统计检验)、得出实验结论、评价析(包括统计检验)、得出实验结论、评价实验、编写实验报告。实验、编写实验报告。第一节第一节 教育实验概述教育实验概述 讨论讨论:1.谈谈对教育实验的理解。谈谈对教育实验的理解。 2.联系实际,谈谈教育实验的功能和局联系实际,谈谈教育实验的功能和局限性。限性。一、实验课题一、实验课题二、实验假设二、实验假设三、统计假设三、统计假设第二节第二节 教育实验选题与实验假设教育实验选题与实验假
7、设 一、实验课题一、实验课题举例:举例: 提高学业成绩又不加重学生负担提高学业成绩又不加重学生负担 减轻学生课外负担减轻学生课外负担 在班级教学中如何因材施教、如何处理两极在班级教学中如何因材施教、如何处理两极分化分化 培养差生学习兴趣培养差生学习兴趣 教学方式和学习方式的转变教学方式和学习方式的转变第二节第二节 教育实验选题与实验假设教育实验选题与实验假设 二、实验假设二、实验假设举例:举例: 西南师范大学一个课题组从1992年开始在中学进行“减轻负担,提高效益”数学教育实验(简称GX实验),从转变教育观念和教育思想入手,改革传统教材重知识传授、轻能力培养、重技法、轻通法的弊病,打破传统的直
8、线式教材编排体系,以提高课堂效益,减轻课外负担。提出了提出了“积极前进、循积极前进、循环上升,淡化形式、注重实质,开门见山、适当环上升,淡化形式、注重实质,开门见山、适当集中,先做后说、师生共作集中,先做后说、师生共作”的数学教育原则的数学教育原则,并有许多具体操作方法,假设假设通过这些做法可以可以“减轻负担、提高效益减轻负担、提高效益”。 第二节第二节 教育实验选题与实验假设教育实验选题与实验假设第二节第二节 教育实验选题与实验假设教育实验选题与实验假设 实验假设的提出,是需要创意的工作。可以实验假设的提出,是需要创意的工作。可以是对已有理论的继承与发展,也可以是对经是对已有理论的继承与发展
9、,也可以是对经验事实的提炼和筛选。验事实的提炼和筛选。 一个实验课题往往根据一定的科学理论和经一个实验课题往往根据一定的科学理论和经验事实,提出一些新设想、新见解、新方案、验事实,提出一些新设想、新见解、新方案、新做法,研究者希望(或假设)这些新东西新做法,研究者希望(或假设)这些新东西在某种意义上是可行的、恰当的、比现有的在某种意义上是可行的、恰当的、比现有的东西要优越等等,这样就有了实验假设。大东西要优越等等,这样就有了实验假设。大的课题可以包含许多假设,同一个课题可以的课题可以包含许多假设,同一个课题可以有不同的假设。有不同的假设。第二节第二节 教育实验选题与实验假设教育实验选题与实验假
10、设三、统计假设三、统计假设 实验假设是研究者提出并希望其为真的假设,实验假设是研究者提出并希望其为真的假设,又称为研究假设又称为研究假设 统计上并不直接检验研究假设,而是检验与统计上并不直接检验研究假设,而是检验与其对立的假设:实验前后的结果没有差异,其对立的假设:实验前后的结果没有差异,在统计上称为原假设在统计上称为原假设 如果经过检验拒绝原假设,就可以接受实验如果经过检验拒绝原假设,就可以接受实验假设假设 作业:结合案例作业:结合案例小学二年级数学学优生与小学二年级数学学优生与学困生应用题表征策略差异比较学困生应用题表征策略差异比较,了解实,了解实验假设提出过程,指出其实验假设。验假设提出
11、过程,指出其实验假设。第二节第二节 教育实验选题与实验假设教育实验选题与实验假设一、自变量的选择与操纵一、自变量的选择与操纵二、因变量的分解与测量二、因变量的分解与测量三、无关变量控制三、无关变量控制四、实验控制与效度四、实验控制与效度五、常见无关变量对效度的影响及控制办法五、常见无关变量对效度的影响及控制办法第三节第三节 教育实验的变量选择、测量和控制教育实验的变量选择、测量和控制 一、自变量的选择与操纵一、自变量的选择与操纵 自变量在实验中通常称为实验因素,是由实自变量在实验中通常称为实验因素,是由实验者掌握的、假定为原因的变量验者掌握的、假定为原因的变量 一种是由实验者主动操纵而变化的变
12、量,如一种是由实验者主动操纵而变化的变量,如学习内容、教学方法、教学组织形式、学习学习内容、教学方法、教学组织形式、学习次数、作业量、活动方式等次数、作业量、活动方式等 另一种是由实验者主动选择而变化的变量,另一种是由实验者主动选择而变化的变量,如学生性别、年级、智力等如学生性别、年级、智力等第三节第三节 教育实验的变量选择、测量和控制教育实验的变量选择、测量和控制 一、自变量的选择与操纵一、自变量的选择与操纵 自变量的可能取值称为因素的水平,它反映了因素所处的状自变量的可能取值称为因素的水平,它反映了因素所处的状态或等级态或等级 每个实验因素各取一个水平得到一个水平组合,称为一个实每个实验因
13、素各取一个水平得到一个水平组合,称为一个实验处理验处理 单因素实验,一个水平就是一个处理单因素实验,一个水平就是一个处理 通常的教育实验,一个是改革的做法,一个是传统的做法,通常的教育实验,一个是改革的做法,一个是传统的做法,这时可称前者为实验处理,相应的被试为实验组,而后者为这时可称前者为实验处理,相应的被试为实验组,而后者为非实验处理,相应的被试为对照组(也称为控制组)非实验处理,相应的被试为对照组(也称为控制组) 有时,一个实验中有许多自变量,它们都是可操纵的(如各有时,一个实验中有许多自变量,它们都是可操纵的(如各种教学改革措施),但实验者有意将它们复合在一起,当作种教学改革措施),但
14、实验者有意将它们复合在一起,当作一个自变量来看待,只分实验处理与非实验处理一个自变量来看待,只分实验处理与非实验处理 (如(如“尝试尝试指导、效果回授指导、效果回授”数学教学实验数学教学实验 )。)。第三节第三节 教育实验的变量选择、测量和控制教育实验的变量选择、测量和控制 第三节第三节 教育实验的变量选择、测量和控制教育实验的变量选择、测量和控制 一方面是因为一项教育改革实验往往包含一整套措施,这一方面是因为一项教育改革实验往往包含一整套措施,这些措施的合力作用才能使实验产生效果,另一方面是为了些措施的合力作用才能使实验产生效果,另一方面是为了便于实验设计、实施和分析。如果有必要分清每个自变
15、量便于实验设计、实施和分析。如果有必要分清每个自变量所起的作用,或者需要寻求最优的水平组合,则要进行多所起的作用,或者需要寻求最优的水平组合,则要进行多因素设计和分析。因素设计和分析。二、因变量的分解与测量二、因变量的分解与测量 因变量是由自变量变化引起的与被试行为反应相因变量是由自变量变化引起的与被试行为反应相关联的变量,是实验者感兴趣的指标。关联的变量,是实验者感兴趣的指标。 选择的因变量指标要尽可能满足以下条件:选择的因变量指标要尽可能满足以下条件: (1) 客观性,客观性, 这是测量对指标的基本要求。这是测量对指标的基本要求。 (2) 可靠性,同一组被试的实验结果,因变量在不可靠性,同
16、一组被试的实验结果,因变量在不同时间的测量要有稳定性,不同实验者的测量要同时间的测量要有稳定性,不同实验者的测量要有一致性。有一致性。 (3) 有效性,指标要能反映实验目标,并且可以预有效性,指标要能反映实验目标,并且可以预期它会随自变量的变化而变化。期它会随自变量的变化而变化。 (4) 可量化,便于数据处理和进行统计检验。可量化,便于数据处理和进行统计检验。第三节第三节 教育实验的变量选择、测量和控制教育实验的变量选择、测量和控制 第三节第三节 教育实验的变量选择、测量和控制教育实验的变量选择、测量和控制 显变量显变量可以直接测量,例如:考试分数、可以直接测量,例如:考试分数、及格率、解答一
17、定数量的题目需要的时间及格率、解答一定数量的题目需要的时间 潜变量潜变量只能间接测量,例如:学生的素只能间接测量,例如:学生的素质、能力、知识、品德、个性质、能力、知识、品德、个性 变量(概念、结构)的维度变量(概念、结构)的维度三、无关变量控制三、无关变量控制 无关变量,是指自变量以外的对因变量会造无关变量,是指自变量以外的对因变量会造成影响的非研究变量,它与实验目的无关,成影响的非研究变量,它与实验目的无关,与自变量无关,但与因变量有关。控制无关与自变量无关,但与因变量有关。控制无关变量是实验设计中的关键问题。变量是实验设计中的关键问题。 在教育实验中,学生的性别、年龄和智力,在教育实验中
18、,学生的性别、年龄和智力,如果不作为自变量,是通常要考虑的无关变如果不作为自变量,是通常要考虑的无关变量。但一个变量是否成为无关变量,要视因量。但一个变量是否成为无关变量,要视因变量而定,而因变量由实验课题而定。变量而定,而因变量由实验课题而定。第三节第三节 教育实验的变量选择、测量和控制教育实验的变量选择、测量和控制 无关变量的控制方法:无关变量的控制方法:(1) 常用方法是等组设计,一个为实验组(进行实验处理),一个为对常用方法是等组设计,一个为实验组(进行实验处理),一个为对照组(不作实验处理)。划分等组的方式有:随机分组、消除影响和照组(不作实验处理)。划分等组的方式有:随机分组、消除
19、影响和匹配被试。匹配被试。(2) 实验过程中保持两个组的其他条件相同或相近不仅很重要,而且也实验过程中保持两个组的其他条件相同或相近不仅很重要,而且也更现实。更现实。(3) 将一个无关变量作为自变量,做多因素实验设计,然后用方差分析将一个无关变量作为自变量,做多因素实验设计,然后用方差分析技术将该变量引起的变异从总变异中分离出来,是变量控制的有效途技术将该变量引起的变异从总变异中分离出来,是变量控制的有效途径。径。无关变量与实验目的无关,但与因变量有关无关变量与实验目的无关,但与因变量有关 等组设计等组设计 随机分组随机分组 消除影响消除影响 匹配被试匹配被试 区组设计(将无关变量作为区组)区
20、组设计(将无关变量作为区组)第三节第三节 教育实验的变量选择、测量和控制教育实验的变量选择、测量和控制四、实验控制与效度四、实验控制与效度 实验控制实验控制 实验中无关变量的控制。无关变量是否控制实验中无关变量的控制。无关变量是否控制得好,直接影响实验结论的真实性和推广价得好,直接影响实验结论的真实性和推广价值,即影响实验效度。值,即影响实验效度。 实验效度,实验效度, 定义:实验结论基于事实或证据可以被证明定义:实验结论基于事实或证据可以被证明或解释的程度。或解释的程度。 类型:内在效度和外在效度。类型:内在效度和外在效度。 内在效度内在效度对实验样本而言实验结论的真实性程度对实验样本而言实
21、验结论的真实性程度 外在效度外在效度由实验样本得到的实验结论推广到全体研究对由实验样本得到的实验结论推广到全体研究对象(目标总体)的有效程度象(目标总体)的有效程度 内在效度低的实验外在效度一定低内在效度低的实验外在效度一定低 影响内在效度的无关变量一定影响外在效度影响内在效度的无关变量一定影响外在效度 第三节第三节 教育实验的变量选择、测量和控制教育实验的变量选择、测量和控制 五、常见无关变量对效度的影响及控制办法五、常见无关变量对效度的影响及控制办法 经历经历 经历一些实验以外的偶然事件经历一些实验以外的偶然事件 影响内在效度影响内在效度 控制的方法是使用对照组,让实验组和对照组同时经历控
22、制的方法是使用对照组,让实验组和对照组同时经历相同的事件,同时接受相同事件的影响相同的事件,同时接受相同事件的影响 成熟成熟 随着时间的推移,被试身心会发生变化,如生理、心随着时间的推移,被试身心会发生变化,如生理、心理的发展和成熟,知识、经验、技能的增长等理的发展和成熟,知识、经验、技能的增长等 从而影响内在效度从而影响内在效度 使用与实验组有相同成熟和发展的对照组,可以克服成使用与实验组有相同成熟和发展的对照组,可以克服成熟因素的影响熟因素的影响第三节第三节 教育实验的变量选择、测量和控制教育实验的变量选择、测量和控制 五、常见无关变量对效度的影响及控制办法五、常见无关变量对效度的影响及控
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